(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設備の配置図を記憶する配置図記憶手段と、位置特定機器を所持した作業者の上記配置図上の位置を検出する位置検出手段と、設備の状態を検出する設備状態検出手段と、上記位置検出手段により検出された作業者の位置を時刻とともに行動履歴として記録するとともに、上記設備状態検出手段により検出された設備の状態についての情報を時刻とともに設備履歴として記録する操業履歴管理手段とを備えた生産管理システムにおいて、
所定の時刻を入力するための入力部と、上記配置図記憶手段に記憶された設備の配置図を表示する表示部と、上記入力部を介して所定の時刻が入力されると、上記操業履歴管理手段に記録された上記行動履歴および設備履歴より、上記表示部に表示された設備の配置図上に上記所定の時刻における作業者の位置と、それと同一時刻における設備の状態とを表示する画像表示手段とを備えることを特徴とする生産管理システム。
【請求項２】
上記画像表示手段は、上記入力部を介して所定の開始時刻および所定の終了時刻が入力されると、上記設備の配置図上に、上記開始時刻から終了時刻までの作業者の位置および設備の状態の変化を時系列に沿って連続的に表示させることを特徴とする請求項１に記載の生産管理システム。
【請求項３】
上記画像表示手段は、上記行動履歴において作業者の位置が所定時間変化しない場合に、該作業者の表示を該作業者が移動している際の表示とは異ならせて表示することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の生産管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生産管理システムに関し、詳しくは作業者の位置をその検出した時刻とともに行動履歴として記録するとともに、設備の状態についての情報を時刻とともに設備履歴として記録する生産管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、設備で発生した異常やイベントなどの設備の状態に関する情報を時刻とともに設備履歴として記録し、この設備履歴を設備の管理に用いる設備管理システムが知られている（特許文献１）。
また、作業者に位置特定機器を携帯させるとともに、該位置特定機器の位置から作業者の位置を検出することで、作業者の行動を管理する作業管理システムも知られている（特許文献２）。
このうち上記特許文献２では、作業者の位置を時刻とともに位置履歴として記録し、この位置履歴と上記設備の状態に関する設備履歴とから、設備の配置図上に作業者の移動した動線や、各設備で発生したイベント等についての付帯情報を表示させ、設備の管理も行うようになっている（特許文献２の図１７参照）。
【特許文献１】特開２００５−１１１８５号公報
【特許文献２】特開２００３−１４０７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら特許文献２の場合、設備の配置図上には作業者の動線が示されるものの、作業者の位置とそのときの設備の状態との因果関係を認識するのが困難であるという問題がある。
例えば、ある設備で異常が発生したときに、作業者がどこにいて、そのときほかの設備はどのような状態であったのかを確認するには、作業者の動線をたどって異常が発生したときの作業者の位置を特定し、さらに各設備の付帯情報を閲覧して、異常が発生したときの各設備の状態を確認する必要があった。
このような問題に鑑み、本発明は所定の時刻における作業者の位置と設備の状態との因果関係を直感的に認識することの可能な生産管理システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち、本発明にかかる生産管理システムは、設備の配置図を記憶する配置図記憶手段と、位置特定機器を所持した作業者の上記配置図上の位置を検出する位置検出手段と、設備の状態を検出する設備状態検出手段と、上記位置検出手段により検出された作業者の位置を時刻とともに行動履歴として記録するとともに、上記設備状態検出手段により検出された設備の状態についての情報を時刻とともに設備履歴として記録する操業履歴管理手段とを備えた生産管理システムにおいて、
所定の時刻を入力するための入力部と、上記配置図記憶手段に記憶された設備の配置図を表示する表示部と、上記入力部を介して所定の時刻が入力されると、上記操業履歴管理手段に記録された上記行動履歴および設備履歴より、上記表示部に表示された設備の配置図上に上記所定の時刻における作業者の位置と、それと同一時刻における設備の状態とを表示する画像表示手段とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
上記発明によれば、上記入力部を介して入力された所定の時刻における作業者の位置と設備の状態とが、表示部に表示された設備の配置図上に表示されることとなるので、所定の時刻における作業者の位置と設備の状態との因果関係を直感的に認識することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図示実施例について説明すると、図１はペットボトル等の容器に飲料を充填する容器処理ライン１を示し、容器処理ライン１は工場２内に設置されるとともに生産管理システム３によって管理されるようになっている。
上記工場２内には、上記容器処理ライン１のほか、容器処理ライン１の管理を行うための生産管理室４と、備品などを収容する倉庫５と、充填される飲料等を貯蔵する保冷室６が設置されている。
容器処理ライン１は複数の設備７ａ〜７ｆから構成され、上流側から、ケースから空のボトルを取出すデパレタイザ７ａ、空のボトルを洗浄する洗浄機７ｂ、ボトルに飲料を充填する充填機７ｃ、ボトルにキャップを装着するキャッパ７ｄ、ボトルにラベルを貼付するラベラ７ｅ、飲料の充填されたボトルをケースに収納するケーサ７ｆとから構成されている。
そして上記容器処理ライン１を稼動させるには、上記各設備７ａ〜７ｆに対して作業者による型替え、調整、修理等の作業が必要であり、また作業者は定期的に巡回して目視による設備７ａ〜７ｆの点検を行うようになっている。
なお、上記容器処理ライン１の構成については従来公知であり、詳細な説明は省略する。
【０００７】
上記生産管理システム３にはキーボードやマウスなどの入力部８と、モニタなどの表示部９とを備えた従来公知のパーソナルコンピュータＰＣを使用することが可能であり、このパーソナルコンピュータＰＣは上記生産管理室４に設置されている。
そして、図２に示すように、上記生産管理システム３は設備７ａ〜７ｆの配置図を記憶する配置図記憶手段１１と、作業者に所持される位置特定機器１２と、各位置特定機器１２からの情報をもとに作業者の位置を検出する位置検出手段１３と、設備７ａ〜７ｆの状態に関する情報を検出する設備状態検出手段１４と、上記作業者の位置や設備７ａ〜７ｆの状態の情報を時刻とともに記録する操業履歴管理手段１５と、上記入力部８の操作に応じて表示部９に所要の画像を表示させる画像表示手段１６とから構成されている。
【０００８】
上記配置図記憶手段１１は図３に示すような工場２および容器処理ライン１の配置図を記憶し、この配置図には所要の座標系が設定されている。そして各設備７ａ〜７ｆや作業者の位置はこの座標系の座標値として認識される。
また上記配置図記憶手段１１には、各設備７ａ〜７ｆごとに、その周囲に作業者が進入すると所定の警告が発生される警告発生領域２１と、作業者が進入すると設備７ａ〜７ｆに所定の安全運転作動をさせる進入規制領域２２とが設定されている。
【０００９】
上記位置特定機器１２は工場２内で作業を行う全ての作業者が所持するようになっており、例えば作業者の腰などに装着されるようになっている。
この位置特定機器１２は作業者の移動速度または移動距離を検出する加速度センサと、作業者の向いている方向を検出する磁気センサやジャイロセンサとを備えている。
そして位置特定機器１２はこれら加速度センサや磁気センサによって工場２内における作業者の位置や、作業者の移動速度や向き等に関する位置情報を収集し、この位置情報を無線により所定の時間間隔で発信するようになっている。
【００１０】
上記位置検出手段１３は少なくとも１基のアンテナ１３ａを備え、該アンテナ１３ａは上記位置特定機器１２より発信された位置情報を受信するようになっている。本実施例では、電波の死角がないよう、図１に示すようにアンテナ１３ａは工場２の３ヶ所に設けられている。
位置検出手段１３は位置特定機器１２からの位置情報を受信すると、その位置特定機器１２の位置を作業者の位置として上記配置図記憶手段１１に登録された座標系の座標値として認識する。
また、各作業者が所持する位置特定機器１２が発信する位置情報にはそれぞれ独自の識別情報が付与されており、これにより複数の作業者が工場２内で作業を行っていても、各作業者ごとに位置を検出することができるようになっている。
さらに、位置検出手段１３には警報発生手段１３ｂが接続されており、位置検出手段１３が検出した作業者の位置が、上記配置図記憶手段１１に記憶された各設備７ａ〜７ｆの警告発生領域２１や進入規制領域２２に進入していると判断された場合、警報発生手段１３ｂはその旨を該当する設備７ａ〜７ｆの下記制御手段１７ａ〜１７ｆに送信するようになっている。
なお、上記位置検出手段１３による作業者の位置検出方法として、上記位置特定機器１２から発信された電波を工場２に複数配置した各アンテナ１３ａにより受信させ、電波の到達時間の差から位置特定機器１２の位置を検出する方法も知られており、またその他の位置特定の方法を使用することも可能である。
【００１１】
上記設備状態検出手段１４は各設備７ａ〜７ｆに設けられた制御手段１７ａ〜１７ｆと有線または無線によって通信可能に接続され、必要な設備に関する情報を各制御手段１７ａ〜１７ｆから収集するようになっている。
上記制御手段１７ａ〜１７ｆは、図示しないタッチパネル等を有する操作盤を備え、各設備７ａ〜７ｆを制御すると共に、上記操作盤により各種設定を行うことができるようになっている。
また、各制御手段１７ａ〜１７ｆは各設備７ａ〜７ｆの状態を示す情報を格納する記憶部を有し、この記憶部に記録される情報は設備の状態変化とともに書き換えられるようになっている。
これらの情報として、例えば上記操作盤を介して各制御手段１７ａ〜１７ｆに行った操作や、図示しないセンサ等が検出する各設備７ａ〜７ｆで処理した容器の処理本数や、設備７ａ〜７ｆで発生した異常等の設備状態についての情報がある。
具体的に例を挙げると、例えば上記充填機７ｃでは、充填完了した容器の本数や充填液の温度に関するトレンド情報のほか、充填不良や液温異常等の警告に関するアラーム情報、作業者が充填機７ｃを起動させたり停止させたり、上記操作盤を用いて設定変更等を行った旨のイベント情報がある。
また、上記充填機７ｃに設定された警告発生領域２１や進入規制領域２２に作業者が進入すると、上記警報発生手段１３ｂは制御手段１７ｃにその旨を送信するようになっており、制御手段１７ｃでは所定の警告を発したり、充填機７ｃに所定の安全運転動作を行わせ、さらにこのような警告や安全運転動作を行った旨のイベント情報がある。
そして、設備状態検出手段１４は制御手段１７ａ〜１７ｆの記憶部を常時監視しており、制御手段１７ａ〜１７ｆから各設備７ａ〜７ｆの設備状態に関する情報を収集するようになっている。
例えば、設備状態検出手段１４は上記容器の処理本数や充填液の液温などのトレンド情報については所定時間間隔で収集し、上記アラーム情報やイベント情報についてはこれらの情報が発生すると直ちに収集するようになっている。
【００１２】
そして、操業履歴管理手段１５は上記位置検出手段１３が検出した作業者の位置や、作業者の移動速度や向き等に関する位置情報を、その検出した時刻とともに行動履歴として順次記録し、また上記設備状態検出手段１４が収集した各設備７ａ〜７ｆの状態に関する情報をその情報が収集された時刻とともに設備履歴として順次記録する。
上記画像表示手段１６は上記配置図記憶手段１１および操業履歴管理手段１５に接続されており、図３に示すように上記配置図記憶手段１１に記録された工場２や容器処理ライン１の配置図を上記表示部９に表示させ、かつ、この配置図上に設備７ａ〜７ｆの状態および作業者の位置を表示させて、容器処理ライン１の操業履歴を管理することができるようになっている。
【００１３】
以下具体的に説明すると、画像表示手段１６は最初に図４に示すようなメニュー画面を表示部９に表示させる。
このメニュー画面には、作業者の入力欄２３ａ、開始日時の入力欄２３ｂ、終了日時の入力欄２３ｃが表示されており、オペレータは上記入力部８を用いてこれらの入力欄２３ａ〜２３ｃに適宜入力を行う。
本実施例では一例として、全ての作業者を選択するとともに、開始日時を「１３：１０：００」、終了日時を「１３：１５：００」とする。なお作業者の入力欄２３には、工場２内で作業していた全ての作業者を選択できるほか、特定の作業者だけを選択することが可能となっている。
このように各入力欄２３ａ〜２３ｃに入力が終わったら、作業者は図示右側にある「シミュレーション」「軌跡表示」のいずれかを選択する。
【００１４】
「シミュレーション」が選択されると、画像表示手段１６は図３に示すような画像を表示部９に表示させ、この画像には各設備７ａ〜７ｆの配置図と、該配置図の下方に位置する設備履歴とが表示されている。
配置図の左上にはステータス枠２４が表示され、先のメニュー画面で入力した作業者、開始日時、終了日時のほか、表示日時が表示されている。ここでは説明のため表示日時は「１３：１２：２２」となっているが、実際に表示部９に最初に表示される画面の表示日時は、入力した開始日時である「１３：１０：００」となる。
またステータス枠２４の下方には、それぞれ「まき戻し」「再生」「一時停止」「早送り」の操作を行うための各ボタン２５が表示されている。
これらステータス枠２４や各ボタン２５の位置については、配置図の邪魔にならない位置に適宜移動させることが可能となっている。
【００１５】
一方、上記入力欄２３ａ〜２３ｃに所定の事項を入力して「シミュレーション」を選択すると、画像表示手段１６は上記操業履歴管理手段１５に記録された行動履歴および設備履歴から、「１３：１０：００」〜「１３：１５：００」における作業者の位置情報および設備の状態に関する情報を収集する。
そして、画像表示手段１６は配置図の下方に上記設備履歴を表示させ、この設備履歴には開始日時である「１３：１０：００」から表示日時である「１３：１２：２２」までの間に、上記設備状態検出手段１４が各制御手段１７ａ〜１７ｆから収集した各設備７ａ〜７ｆの状態が表示される。
ここで、この設備履歴に表示させる各設備７ａ〜７ｆの状態は、その種類を絞って表示させることができるようになっており、ここでは「全設備」に関する全ての「アラーム情報」を表示させるようになっている。
そして「アラーム情報」として、異常の発生した「設備名」、異常の発生した「発生日時」、異常状態から復旧した「復旧日時」、異常の内容を示す「アラーム名」が表示され、画面に表示しきれない場合には適宜スクロールが可能となっている。
ここで、上記「アラーム情報」の「発生日時」は、異常の発生した設備の制御手段から設備状態検出手段１４がアラーム情報を収集した時刻であり、「復旧日時」は、作業者が設備を正常運転可能な状態にし、さらにタッチパネル等に運転の操作等を行った旨のイベント情報を設備状態検出手段１４が収集した時刻となる。
【００１６】
そして画像表示手段１６は、上記配置図記憶手段１１に記録された工場２の配置図をこの画像に表示させるようになっており、工場２内に設置された容器処理ライン１のほか、上記生産管理室４、倉庫５、保冷室６なども表示され、実際の工場２と同じ配置で配置図が表示されるようになっている。
各設備７ａ〜７ｆには、それぞれ警告発生領域２１や進入規制領域２２が表示されており、また各設備７ａ〜７ｆに隣接した位置には数値等を表示する状態表示部２６が設けられている。
この状態表示部２６には上記表示日時における各設備７ａ〜７ｆの状態が表示されるようになっており、ここでは各設備７ａ〜７ｆにおける容器の処理本数が表示されている。
具体的には、画像表示手段１６は上記操業履歴管理手段１５が記憶した設備履歴から、「１３：１２：２２」における各設備７ａ〜７ｆの処理本数に関するトレンド情報を注出して、状態表示部２６に表示させるようになっている。
この状態表示部２６には、その他にも例えば充填機７ｃにおけるタンク内の飲料の残量や温度等を表示させることも可能であり、また複数の項目を表示させることも可能となっている。
また、各設備７ａ〜７ｆはそれぞれフレーム２７で囲われており、設備の状態に応じて色分けして表示させるようになっている。具体的には、設備７ａ〜７ｆが正常運転している場合はこのフレーム２７の内部は緑色（図３、５では無色）で表示され、待機状態の場合は黄色（図３、５ではハッチング）で表示され、設備７ａ〜７ｆの停止ボタンが押されたり異常により停止した場合には赤色（図３、５では着色）で表示されるようになっている。
そしてこれらフレーム２７の色も、上記表示日時である「１３：１２：２２」における各設備７ａ〜７ｆの状態を表示するようになっている。
【００１７】
さらに、画像表示手段１６は上記操業履歴管理手段１５に記録された行動履歴から、表示日時である「１３：１２：２２」における各作業員の位置情報を抽出して、該位置情報に記録された座標値に基づいて全ての作業員をアイコン２８ａ、２８ｂとして配置図上に表示させる。
上記位置情報には各作業者ごとに識別情報が付与されていることから、画像表示手段１６は上記作業員を示すアイコン２８ａ、２８ｂのそれぞれに該作業員の氏名等を表示させるようになっている。
また、上記位置情報には作業員の向きが含まれているため、画像表示手段１６は上記作業員を示すアイコン２８ａ、２８ｂに該作業員の向いている向きを矢印で表示させるようになっている。
さらに、画像表示手段１６は、表示日時から所定時間さかのぼって上記行動履歴を検索し、作業者が所定時間移動していないと判断すると、上記作業員を示すアイコン２８ａ、２８ｂの色を緑色から赤色に変化させるようになっている。
【００１８】
このようにして、画像表示手段１６が配置図上に開始日時における各設備７ａ〜７ｆの状態と、各作業者の位置をアイコン２８ａ、２８ｂで示したら、オペレータは「再生」のボタン２５を指示する。
すると、画像表示手段１６は操業履歴管理手段１５に収集された各設備７ａ〜７ｆの設備履歴から、各設備７ａ〜７ｆの状態を時系列的に順次変化させながら表示し、かつ作業者の行動履歴から、各作業者の位置を時系列的に順次移動させながら表示する。
【００１９】
具体的に説明すると、図５は図３における「１３：１２：２２」から８秒経過した時点で「一時停止」のボタン２５を操作し、表示時間が「１３：１２：３０」となった時の画面を示している。
ここで、図３における設備履歴では、「１３：１２：２１」の時点で充填機７ｃおよびキャッパ７ｄにおいて「エアー圧異常」「リジェクトミス」といったアラームが発生し、配置図では、充填機７ｃおよびキャッパ７ｄを囲うフレーム２７が赤色に表示されていた。また、洗浄機７ｂは下流側の充填機７ｃの停止のために待機状態となっており、フレーム２７は黄色に表示されていた。
また、図３の「１３：１２：２１」時点で、作業者Ａ（アイコン２８ａ）は充填機７ｃ近傍で充填機７ｃを向いており、作業者Ｂ（アイコン２８ｂ）はケーサ７ｆ近傍でケーサ７ｆの方を向いていた。
【００２０】
そして、図５の「１３：１２：３０」の時点において、設備履歴では、充填機７ｃが「１３：１２：２６」に異常状態から復旧し、また配置図では、充填機７ｃのフレーム２７は待機状態を示す黄色に表示されている。
具体的には、画像表示手段１６は上記設備履歴管理手段１５に収集された設備履歴から「１３：１２：２６」に充填機７ｃが復旧した旨のイベント情報が記録されているのを抽出し、この情報をアラーム情報における復旧日時として表示させ、さらに上記フレーム２７を赤色から黄色に変化させたものである。
そのほかにも、図３から図５となるまでの間、キャッパ７ｄの下流に位置するラベラ７ｅおよびケーサ７ｆでは運転が継続されており、それぞれ状態表示部２６に表示された処理本数がラベラ７ｅでは「６２４２」から「１００６５」へと、ケーサ７ｆでは「３１３２」から「５０５５」へと変化していることがわかる。
一方、キャッパ７ｄが異常停止した状態であるので、キャッパ７ｄの状態表示部２６の処理本数に変化は無く、また正常運転可能であっても、キャッパ７ｄの上流に位置する充填機７ｃおよび洗浄機７ｂの処理本数にも変化が無いことがわかる。
【００２１】
そして、作業者Ａ（アイコン２８ａ）は図５においてキャッパ７ｄの近傍に接近した位置まで移動している。これにより、作業者Ａは図３から図５までの間に充填機７ｃからキャッパ７ｄの近傍まで移動していることがわかる。
また図３から図５までの間に上記充填機７ｃが異常状態から復旧しているので、「１３：１２：２６」の時点で充填機７ｃの近傍にいた作業者Ａが充填機７ｃの復旧作業を行ったものと判定することができる。
他方、作業者Ｂ（アイコン２８ｂ）は図５において図３の状態から移動しておらず、画像表示手段１６はこの作業者Ｂが所定時間移動していなかったものとして、アイコン２８ｂを緑色から赤色に変化させて表示するようになっている。
【００２２】
このように、本実施例の生産管理システム３によれば、各設備７ａ〜７ｆの状態および作業者の位置を、入力した時刻の範囲内で連続的に確認することができ、設備７ａ〜７ｆの状態と作業者の位置との因果関係を直感的に認識することができる。
また、上記図３に示す設備履歴が表示されている場合、所要のアラーム情報の発生時刻や復旧時刻を選択すると、画像表示手段１６は選択された時刻における、設備７ａ〜７ｆの状態および作業者の位置を配置図上に表示し、アラーム発生時や復旧時における工場２の様子を確認することができる。
さらに、図４のメニュー画面において、開始時刻にのみ所要の日時を入力し、終了時刻に日時を入力しないことで、開始時刻に入力した時刻における設備７ａ〜７ｆの状態および作業者の位置を確認することができる。
このような生産管理システム３の活用例としては、例えば次のようなことが考えられる。つまり、１時間おきに作業者が容器処理ライン１の各設備７ａ〜７ｆを巡回して、作業者が手書きのチェックシートに記入するという作業を行う場合において、実際にチェックシートに記入された時刻にその記入作業が行われたかどうかの裏付けをとることが可能となる。
また、容器処理ライン１の設備７ａ〜７ｆの一部が故障した場合においては、該設備７ａ〜７ｆが故障した時に故障箇所の近くにどの作業者がいたのかを特定したり、あるいは、故障前にその設備７ａ〜７ｆに対してどの作業者によって何らかの作業が行われたのかといったことを推定することもできる。
【００２３】
なお、上記図４のメニューにおいて、開始日時と終了日時を入力して、「軌跡表示」を選択すると、画像表示手段１６は入力された期間に発生した全ての設備７ａ〜７ｆの状態を設備履歴に表示させるとともに、上記配置図には各作業者が通過した軌跡を表示する。これは例えば上記特許文献２における図１７のような画面となる。
この画面によれば、作業者がどのような経路で工場２内を移動したかを確認することができ、作業者の適正配置等の改善に役立てることができる。また生産管理者は工場の効率的な管理のために、上記シミュレーション画像や軌跡表示画像を使い分けて分析することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施例にかかる容器処理ラインの設置された工場の配置図。
【図２】生産管理システムの構成図。
【図３】表示部に表示された配置図に、設備の状態と作業者の位置を表示させた図。
【図４】メニュー画面を示した図。
【図５】図３に示した配置図から、所定時間経過後における配置図。
【符号の説明】
【００２５】
１  容器処理ライン                    ２  工場
３  生産管理システム                  ７ａ〜７ｆ  設備
８  入力部                            ９  表示部
１１  配置図記憶手段                  １２  位置特定機器
１３  位置検出手段                    １４  設備状態検出手段
１５  操業履歴管理手段                １６  画像表示手段
【図１】
0005146648.tif 000002
【図２】
0005146648.tif 000003
【図３】
0005146648.tif 000004
【図４】
0005146648.tif 000005
【図５】
0005146648.tif 000006